13. Для нагревания 3 литров воды от 180 °С до 1000 °С в воду впускают стоградусный пар. Определите массу пара. (Удельная теплота парообразования воды 2,3 * 10^6 Дж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг * °С, плотность воды 1000 кг/м3). a) 450 кг; 6) 1 кг в) 5 кг; г) 0,45 кг.

Эта задача, вероятно, содержит опечатку в условии. Нагреть воду от 180°С до 1000°С невозможно в обычных условиях. Предполагаю, что имелось в виду нагревание 3 литров воды от некоторой начальной температуры до 100°С с использованием пара при 100°С. Предположим, что начальная температура воды 18°C, а конечная 100°C.

Сначала найдем массу воды:

$$m_в = ρV = 1000 \frac{кг}{м^3} * 0.003 м^3 = 3 кг$$

Теперь запишем уравнение теплового баланса:

$$m_п * r + m_п * c_в * (100 - 100) = m_в * c_в * (100 - 18)$$

Где:
* $$m_п$$ - масса пара,
* $$r = 2.3 * 10^6$$ Дж/кг - удельная теплота парообразования,
* $$c_в = 4200$$ Дж/(кг * °C) - удельная теплоемкость воды,
* $$m_в = 3$$ кг - масса воды.

$$m_п * 2.3 * 10^6 = 3 * 4200 * (100 - 18)$$
$$m_п = \frac{3 * 4200 * 82}{2.3 * 10^6} = \frac{1033200}{2300000} ≈ 0.45$$ кг

Ответ: г) 0,45 кг